أجهزة الطاقة كذا والتحيز العكسي لدرجة الحرارة العالية

يمكن أن تلبي أجهزة الطاقة SIC (سيليكون) بفعالية متطلبات الكفاءة العالية ، التصغير ، الوزن الخفيف ، وكثافة الطاقة العالية للأنظمة الإلكترونية للطاقة بسبب مقاومة درجة الحرارة العالية ، ومقاومة الجهد العالية ، وفقدان التبديل المنخفض. لقد تم البحث عنها من قبل مركبات الطاقة الجديدة ، وتوليد الطاقة الكهروضوئية ، وعبور السكك الحديدية ، والشبكة الذكية وغيرها من الحقول.

في مجال المركبات ، يمكن أن تزيد المزايا الهامة لأجهزة الطاقة SIC في كفاءة تحويل الطاقة بشكل فعال من نطاق الإبحار وشحن كفاءة السيارات الكهربائية. بالإضافة إلى ذلك ، تحتوي أجهزة SIC على مقاومة أقل ، وحجم رقاقة أصغر ، وتردد تشغيل أعلى ، والتي يمكن أن تجعل السيارات الكهربائية تتكيف مع ظروف القيادة الأكثر تعقيدًا. مع تحسين العائد SIC وتقليل التكلفة ، ستزداد السعة المثبتة لأجهزة الطاقة SIC في مركبات الطاقة الجديدة بشكل كبير ، وسيؤدي الطلب على أجهزة الطاقة في المركبات أيضًا في تطوير قفزة.

في الوقت الحاضر ، من حيث التصميم الصناعي العالمي لـ SIC والولايات المتحدة وأوروبا واليابان شكلت وضعًا ثلاثي القوة. ومع ذلك ، مقارنةً بالجيل الأول من مواد أشباه الموصلات من الجيل الأول ، لا تزال صناعة أشباه الموصلات من الجيل الثالث من الجيل الثالث في المرحلة المبكرة من التطوير ، والفجوة بين صناعة SIC المحلية والرائعة لا توفر فرصة لصناعة الدسمات شبه المحلية ثلاثية ونصف.

اختبار التحيز العكسي ارتفاع درجة الحرارة لأجهزة الطاقة SIC ：

1. دور اختبار التحيز العكسي ارتفاع درجة الحرارة

يتمثل اختبار التحيز العكسي في درجة الحرارة العالية في محاكاة الجهاز الذي يعمل في أعلى جهد تحيز عكسي أو جهد تحيز عكسي محدد في وضع الحالة الثابت أو المستقرة لدراسة محاكاة حياة الجهاز في ظل ظروف التحيز ودرجة الحرارة مع مرور الوقت. حتى بعض الشركات المصنعة ستستخدمها كاختبار أساسي للفحص الأول أو الثاني.

 

2. ظروف الاختبار لتحيز عكسي درجة الحرارة العالية

تشمل معايير الاختبار الرئيسية للانحياز العكسي للدرجات العكسية للأجهزة المنفصلة طريقة MIL-STD-750 1038 ، JESD22-A108 ، GJB 128A-1997 الطريقة 1038 ، AEC-Q101 الجدول 2 B1 عنصر ، وما إلى ذلك. من بينها ، فإن متطلبات لوائح السيارات هي الأكثر صرامة ، وتشغيل 1000H تحت جهد التحيز العكسي بنسبة 100 ٪.

بالنسبة لأجهزة الطاقة SIC ، تكون درجة حرارة الوصلات القصوى أعلى بشكل عام أعلى من 175 درجة مئوية ، وقد تجاوز جهد التحيز العكسي 650 فولت. ارتفاع درجة الحرارة والحقل الكهربائي أقوى تسريع انتشار وترحيل أيونات الأجهزة المحمولة أو الشوائب في طبقة التخميل. وبهذه الطريقة ، يمكن اكتشاف تشوهات الجهاز مسبقًا ، ويمكن التحقق من موثوقية الجهاز إلى حد أكبر.

3. مراقبة عملية اختبار التحيز العكسي عالية درجة الحرارة لأجهزة الطاقة SIC

إن تيار التسرب عالي درجة الحرارة من الثنائيات SIC هو عمومًا 1-100 μA ، في حين أن تيار التسرب للثنائيات SIC أثناء اختبارات التحيز العكسية عالية الحرارة عادة ما يكون صغيرًا نسبيًا ، على مستوى 0.1-10 μA. يمكن أن يزداد التسرب أيضًا بمرور الوقت إذا كان الجهاز معيبًا. يتطلب ذلك نظام مراقبة التسرب في الوقت الفعلي وعالي الدقة لتوفير بيانات مراقبة لتيار التسرب خلال دورة الاختبار لمراقبة حالة اختبار الجهاز.

4. كيفية اجتياز اختبار التحيز العكسي ارتفاع درجة الحرارة؟

يفحص اختبار التحيز العكسي عالي الحرارة بشكل أساسي موثوقية الجهاز والهيكل والتعبئة والتغليف للجهاز ، والتي يمكن أن تعكس تأثير الضعف أو تدهور محطة حافة الجهاز ، وطبقة التخميل ، والبنية المترابطة.

لذلك ، ما إذا كان بإمكان جهاز الطاقة اجتياز اختبار التحيز العكسي عالي درجات الحرارة ، يجب أن يأخذ في الاعتبار المخاطر من مرحلة تصميم المنتج ، والنظر بشكل شامل في آثار الشيخوخة في المجال الكهربائي ودرجة الحرارة العالية على المواد والهياكل وطبقات التخميل. تتطلب عوامل بيئة التطبيق الفعلية الإدارة المتكاملة والتحكم في اختيار المواد ، وتصميم بناء الهيكل ، وتحسين معدل العائد.